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刘剑刚的讲话
发布时间: 2009-04-03

    非常感谢主持人和工作人员的介绍,更加感谢主办方给了我们这么好的交流平台,尊敬的各位来宾,通信电源行业的广大精英们大家下午好,非常高兴参加这次行业的盛会,更加荣幸可以代表中兴通讯动力产品部在这里发言,我今天报告的题目是开关电源的节能及其安全性的研讨。
    开关电源节能从08年开始就是行业非常热门的话题,到现在还是非常受到关注,但是对于节能的安全考虑,对于我们维护便利带来的影响考虑的不多,所以我今天就节能的本质,节能的一些实施,以及他对安全性的影响和我们维护便利的影响做一个抛砖引玉式的介绍,希望引起大家的关注和重视,时间差不多三十分钟。
    首先我们看一下开关电源节能的本质,应该说是两个方面,第一个方面,不断的提升整流器的效率,这点从开关电源的出现到现在一直是所有电源人努力的方向,正因为大家的关注,所以我们能够持续不断的提升整流器的效率,从以前的70%到现在的90%,这是技术的进步带来的结果。另一个方面呢,是模块的休眠,在整流器效率固定的情况下,我们可以通过休眠提高工作效率,以一个50A的模块曲线为例,从这个曲线可以看到,当他带十个安培的时候,效率是88%左右,如果说他负载能够增加到40A左右,他的效率可以超过93%,这两者之间有近5%的差别,模块的休眠就是利用这种两者效率的差,实现我们能耗的节省,从08年以来,模块休眠的这个方式就受到了非常高的关注,从08年以来,我们公司也在全国的大部分省份做了这种节能的测试改造和试用,效果可以说是差别非常大,应该说是几家欢喜几家愁,好的节能可以达到百分之十几的有得几乎等于零,为什么出现这种情况?有的可能会想是不是我们的测试方法不一样,或者只有中兴通讯的产品是这样的,其实不是这样的,所有的厂家都有测试结果好的地方,也有不好的地方,只要我们仔细的研究一下我们的整流器的效率曲线,就会发现其中的奥秘所在,我们同样以刚才的曲线微为例,他在带20到50A的负载范围内变动的时候,我的效率变化只有不到1%,在这个范围内我们即使拆开了休眠模式,可以节省的功耗也是非常有限,当然如果说之前我们模块带的负载是在10A左右,通过休眠模式可以使效率从88%提升到93%,另外一些站点来说,比如说我的负载更小,可能只有几个安培,可以使我们的系统从70%左右的效率提升到90%以上,这个就会出现百分之十几甚至二十几的调整。通过以上的分析我们可以得到这个结论,并不是所有的站点都能够通过这种模块休眠的改造达到节能的目的,换句话说,在我们资金有限的情况下,我们要有选择的做线网设备的改造,比如说,对于有一些站点,他本身配的模块就比较少,负载比较大,他的负载率在40%甚至比40%更高的情况下,即使采用了这种节能的改造,他节能的效果也会非常有限,当然对另外一些站点,比如说,它比较偏远,交通又不是很便利,当初配的时候实际的负载并不大,负载率比较小,这样的站点就很有必要做节能的改造。
    当然对于新建的基站来说,我们肯定是希望所有的设备全部是具备这种功能的,我们可以根据现场的一些需要进行一些选择,看了这个节能以后,我们看一下08年对于模块的休眠做了什么工作。实际上08年由于时间比较仓促,大家基本上都是实现了节能的这个模式,怎么说呢,以中兴通讯为例,我们核心的解决了三个方面的问题,第一个是开关模块的数量,到底我要开多少模块和关闭多少模块呢,我们的原则是尽可能的使得负载率在80%左右的水平,因为从刚才的曲线可以看到,在80%的效率点的时候,我的整个系统的效率是最高的,所以我的控制原则就是尽可能使他在80%左右工作,当然我至少在50%以上的负载率,这是我们的一个控制流程图,是为了实现刚才我们提到的这个观点,我们解决的第二个问题是一个回差的问题,我为了避免开关频繁的开,因为频繁的开肯定会增加失误的概率,我们回差高于80%的时候我要开新的模块,而低于80%的时候我要关闭模块。我的整个理念就是尽可能在80%的负载率,自始至终使我们的系统工作在一个最高的效率点上。
    解决的第三个问题是轮换的问题,有些模块长期的工作会造成老化不均,受力不一致的问题,我们会在一个周期会把原来的模块关闭,打开一些新的模块,这是一个周期,可以叫做呼吸周期,也可以叫做轮换周期,这个设置可以根据自己的需要设置。也以一个简单的案例说,假设我配置了一个11个模块的系统,只需要工作六个模块,那么我开启的是一到六个模块,假设我轮换周期是一天,经过一天以后,我会开启七号模块,把一号模块关闭,再经过一天,我会开辟八号,把二号关闭,这样经过五天以后,所有的模块就会轮换一边,这样通过一个长时间来看,各个模块使用和休眠的时间几乎相当,从而达到一个共同老化。
    做完了这些是否就已经足够了呢?实际上对于电源的节能,涉及的内容很多,我们仅仅完成了其中一项的功能,就是整流器的开通关断轮换等等工作,还有很多工作要做,比如说正列其自身的节能要进一步加强,第二个安全运行机制的完善,第三,维护管理,我现在采用的这个节能模式是否会增加工作量,是否会对我的维护增加难度。下面我逐一对这三个问题做一个说明。
    首先是整流器可以继续有所作为,包括两个方面,第一个我们还会持续不断的提高整流器的效率,第二个,我们还可以进一步的降低整流器的休眠功耗,刚才也提到了,去年大部分厂家实现的都是关闭后一极,模块功耗在10到15瓦左右,其实我们可以关闭前面一极,这一部分的关闭可以使得我们整流器的休眠功耗降到5瓦以下。不要小看了这个从15到5瓦的变化,我以一个具体的概念说,六个模块的系统是比较多的,如果说五个模块休眠的话,可以进一步节省50瓦的功耗,一天可以在原来的基础上,一个站点再节省1.2度电,如果说是一万个基站,或者说像全国40万个基站,这个数字也是非常惊人的。
    第二个方面能量节省了,但是是不是对安全有影响。其实开关电源所有人关心的核心问题,都是以安全为前提的,我只有在安全可靠的前提之下,才能节能,才有实际的意义,但是很可惜由于去年这个问题提出来的时间非常的仓促,所以大家对这个方面考虑的并不多,所以各个厂家在去年的应用过程中都或多或少的出现了一些问题。这点我说几个实际发生的问题。比如说市电缺相,以前来说,这个对我们整个系统是没有安全隐患的,但是现在却带来了一定的隐患,比如说,我四个模块,两个A相,一个B相,一个C相,现在只有一个A模块工作,但是A项缺相了,这个时候肯定要起用另外一个模块,在起用的过程中,是由蓄电池进行供电的,但是如果说没有良好的检测机制,我们并不知道蓄电池是不在线的,或者说出现了故障,那么一个站点的断电就出现了,所以进入节能模式之前,我们是不是要有一个良好的检测机制,是否应该检测蓄电池的放电能力。还有一个案例,比如说市电低压的问题,所有的厂家在市电电压比较低的情况下都是降载输出的,如果说当时的负载是40A,现在一个模块工作,市电电压低了,我限流以后只能输出30A,这个是由这个模块输出的,另外10A是由蓄电池供电的,如果长期来看蓄电池肯定会放亏的,所以我们是不是应该有检测市电的一个机制,有一个正常的退出机制,什么时候退出,什么时候进入节能模式,都要有一个非常充分的考量,当然有很多,比如整流器的故障等等。
    第三个,是否符合我们的维护习惯,如果一旦这种模式很大的增加我们维护的工作量,那么是否可以很好的推进下去,我们做维护的都很清楚,比如说我们换一个模块的时候,一个模块出现故障,我都有一个习惯性的动作,我把另外一个模块拿过去,把这个换下来,然后看这个模块的输入输出的灯都亮了,我就可以走了,但是现在情况不一样了,如果说这个模块正处于一个休眠的模式,那我怎么判断他是好的还是坏的,我是不是应该退出这种节能的模式,如果是退出是自动的退出还是人为地操作才能退出。退出来以后,我是否需要再进入,我检测这个模块好了以后,我再进入的时候,我是自动的进入还是我人为地操作以后才能进入,如果所有的动作都要人为地操作,那么对于人员的素质和各方面的要求会进一步加大。其实我们也出现过这样的情况,我们对一个站点进行了节能改造,当时也做了一些测试,但是过了一段时间以后,再到这个站点去,他退出了节能模式,变成了运行模式。从08年下半年到现在,我们中兴通讯做了大量的工作,也有一些解决办法,但是由于时间的关系,我在这里就没有办法展开详细说了,我在对面有一个展厅,如果说大家有兴趣的话,我们有很多的专家在那里,我们可以做一些详细的研讨。
    除了节能之外,我们更强调的是基于全营运成本的方案选择和运营管理,除了节省能量,还节省占地面积和材料以及绿色环保方面下工夫,我们有全系列的电源产品,比如说,有室外电源,有壁挂式电源,嵌入式电源,这些都可以给我们的能量节省、材料的节省,占地面积的节省提供多样化的方案,这里面也以室外电源为例,室外电源可以直接摆在野外,不用空调,大家可能比较清楚,对一个基站来说,空调消耗的能量占整个机房的40%左右,不用空调的情况下,这40%的电费就全部节省了。第二个,我们预留了大量空间可以放BBU,可以放传输设备,可以把传统的有三个机架组成的一个基站浓缩到一个机架系统里面,节省材料和占地面积三分之二。
    最后一方面是绿色环保,这个可能更多的体现的是一个企业的社会责任,但是从整个社会的角度来说,环保同样是节省能量的,因为我们环境污染都是要付出代价的,是需要大量的资金和能耗消耗的,我们全系列的电源产品全部是满足欧盟的ROHS指令,也是符合我们国家的相关规定的。
    我们中兴通讯愿意和大家一起共同打造节能环保绿色的通信网络,最后再次邀请大家到我们的展厅参观,再次对在座的各位专家和各位精英表示衷心的感谢。谢谢大家。









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